JPH09212857A

JPH09212857A - 磁気記録媒体の製造方法

Info

Publication number: JPH09212857A
Application number: JP1595996A
Authority: JP
Inventors: Ryoichi Hiratsuka; 亮一平塚; Takahiro Kawana; 隆宏川名
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-01-31
Filing date: 1996-01-31
Publication date: 1997-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】摺動耐久性及び耐環境性に優れた磁気記録媒
体を製造する。【解決手段】非磁性支持体上に磁性層を形成した後、
アミン系化合物を原料ガスとしてＣＶＤ法によってカー
ボン保護膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録媒体の製
造方法に関し、特に保護膜の形成方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、磁気記録媒体としては、酸化
物磁性粉末あるいは合金磁性粉末等の粉末磁性材料を塩
化ビニル−酢酸ビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、
ウレタン樹脂等の有機バインダー中に分散せしめた磁性
塗料を、非磁性支持体上に塗布、乾燥することで磁性層
が形成される、いわゆる塗布型の磁気記録媒体が広く使
用されている。

【０００３】一方、高密度磁気記録への要求の高まりと
ともに、Ｃｏ−Ｎｉ合金、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｃｏ−Ｏ等
の金属磁性材料を、メッキや真空薄膜形成手段（真空蒸
着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法等）
によってポリエスエルフィルムやポリアミド、ポリイミ
ドフィルム等の非磁性支持体上に直接被着することで磁
性層が形成される、いわゆる金属磁性薄膜型の磁気記録
媒体が提案され注目を集めている。

【０００４】この金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、抗
磁力や角形比等に優れるとともに、磁性層の厚みを極め
て薄くできるため、記録減磁や再生時の厚み損失が著し
く小さく、短波長での電磁変換特性に優れる。また、そ
ればかりでなく、磁性層中に非磁性材であるバインダー
を混入する必要がないため、磁性材料の充填密度を高め
ることができること等、数々の利点を有している。この
金属磁性薄膜型の磁気記録媒体は、このような磁気特性
的な優位さ故に高密度磁気記録用の媒体として主流にな
ると考えられる。

【０００５】特に、金属磁性材料を斜め方向から蒸着す
ることで磁性層が形成される、斜法蒸着タイプの磁気記
録媒体は、電磁変換特性に優れ、大きな出力が得られる
ことから既に実用化されている。

【０００６】ところで、このような金属磁性薄膜型の磁
気記録媒体では、さらなる高密度化の流れからヘッドと
の間のスペーシング損失をより小さくする必要が出てき
ており、このため磁性層表面は平滑化される方向にあ
る。しかし、磁性層表面が平滑化されると、ヘッドに対
する接触面積が増大することから、ヘッド−媒体間の摩
擦力が増大し、媒体に生ずる剪断応力が大きくなる。そ
こで、摺動耐久性を付与する目的で、磁性層表面に保護
膜を形成する技術の検討がされている。

【０００７】保護膜としては、カーボン膜、石英（Ｓｉ
Ｏ₂）膜、ジルコニア（ＺｒＯ₂）膜等が検討されてお
り、なかでもダイヤモンド構造を有する硬質カーボン膜
（ＤＬＣ膜）は、摺動耐久性に非常に優れ、今後、保護
膜の主流になるものと考えられる。

【０００８】なお、このＤＬＣ膜は、スパッタリング法
あるいはＣＶＤ法によって形成されるが、スパッタリン
グ法は膜形成速度が比較的遅いことから、工業的にはＣ
ＶＤ法を用いる方が有利である。ＣＶＤ法は、電場や磁
場を用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用して
原料となる気体に分解、合成等の化学反応をおこさせ、
この化学反応物を支持体上に沈着させることで薄膜を形
成する薄膜形成技術である。ＤＬＣ膜を成膜する場合、
この原料ガスとしてはトルエン等の炭化水素ガスが用い
られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このようにカーボン保
護膜を設けると、磁気記録媒体の摺動耐久性は著しく向
上する。しかし、金属磁性薄膜型の磁気記録媒体では、
磁性層となる金属磁性薄膜が水分や腐食性のガスによっ
て腐食し易いことから、金属磁性薄膜をこのような腐食
因子から保護することも必要である。このような点から
見たときに、上述の方法で形成されたカーボン保護膜
は、金属磁性薄膜の腐食を十分に防止できるものとは言
えない。

【００１０】例えば、金属磁性薄膜上にカーボン保護膜
が形成された磁気記録媒体を、高温多湿環境下あるいは
ＳＯ₂ガス等の腐食性ガス雰囲気中で放置すると、金属
磁性薄膜の酸化や硫化等が進行する。その結果、磁気特
性が劣化し、最悪の場合には記録再生を行うことができ
なくなる。

【００１１】そこで、本発明はこのような従来の実情に
鑑みて提案されたものであり、摺動耐久性を有するとと
もに、耐環境性に優れた磁気記録媒体を製造することが
可能な磁気記録媒体の製造方法を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明の磁気記録媒体の製造方法は、非磁性支持
体上に磁性層を形成した後、アミン系化合物を原料ガス
としてＣＶＤ法によってカーボン保護膜を形成すること
を特徴とするものである。

【００１３】磁性層上に、アミン系化合物を原料ガスと
してＣＶＤ法によってカーボン保護膜を形成すると、こ
のカーボン保護膜によって摺動耐久性が付与されるとと
もに耐環境性が改善され、走行耐久性及び保存性に優れ
た磁気記録媒体が得られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る製造方法の実
施の形態を説明する。

【００１５】この実施の形態では、非磁性支持体上に、
金属磁性薄膜を成膜し、この金属磁性薄膜上にＣＶＤ法
によってカーボン保護膜を成膜する。

【００１６】上記非磁性支持体としては、例えば、ポリ
エチレンテレフタレート等のポリエステル類、ポリエチ
レン，ポリプロピレン等のポリオレフィン類、セルロー
ストリアセテート，セルロースダイアセテート，セルロ
ースブチレート等のセルロース誘導体、ポリ塩化ビニ
ル，ポリ塩化ビニリデン等のビニル系樹脂、ポリカーボ
ネート、ポリイミド、ポリアミド等の高分子材料の他、
アルミニウム合金，チタン合金等の軽金属、アルミナガ
ラス等のセラミック等が挙げられる。非磁性支持体にア
ルミニウム合金板やガラス板等の剛性を有する基板を使
用した場合には、基板表面にアルマイト処理等の酸化被
膜やＮｉ−Ｐ被膜等を形成してその表面を硬くするよう
にしてもよい。

【００１７】磁気記録媒体を製造するには、この非磁性
支持体上に、強磁性金属材料をメッキや真空薄膜形成手
段によって非磁性支持体上に被着することで金属磁性薄
膜を形成する。

【００１８】強磁性金属材料としては、金属磁性薄膜型
の磁気記録媒体で通常用いられているものがいずれも使
用可能であり、具体的にはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等の強磁性
金属、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ、Ｆ
ｅ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ｃｕ、Ｃｏ−Ａｕ、Ｃｏ−Ｐｔ、Ｍｎ
−Ｂｉ、Ｍｎ−Ａｌ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｎｉ−
Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃ
ｏ−Ｎｉ−Ｃｒ等の強磁性合金が挙げられる。金属磁性
薄膜としては、これら強磁性金属材料の単層膜であって
もよいし多層膜であってもよい。さらには、非磁性支持
体と金属磁性薄膜の間、多層膜の場合には各層間に、付
着力の向上、並びに抗磁力の制御等の目的で、下地層ま
たは中間層を設けるようにしても良い。

【００１９】強磁性金属材料を被着形成するための真空
薄膜形成手段としては、真空下で強磁性金属材料を加熱
蒸発させ、非磁性支持体上に沈着させる真空蒸着法や、
強磁性金属材料の蒸発を放電中で行うイオンプレーティ
ング法、アルゴンを主成分とする雰囲気中でグロー放電
を起こし生じたアルゴンイオンでターゲット表面の原子
を叩き出すスパッタ法等、いわゆるＰＶＤ技術が挙げら
れる。

【００２０】次に、この金属磁性薄膜上に、ＣＶＤ法に
よってカーボン保護膜を成膜する。ＣＶＤ法は、電場や
磁場を用いて発生させたプラズマのエネルギーを利用し
て原料となる気体に分解、合成等の化学反応をおこさ
せ、この化学反応物を支持体上に沈着させることで薄膜
を形成する薄膜形成技術である。

【００２１】ここで、この実施の形態では、このＣＶＤ
の原料ガスとして、特にアミン系化合物を使用する。金
属磁性薄膜上に、アミン系化合物を原料ガスとしてＣＶ
Ｄ法によってカーボン保護膜を形成すると、このカーボ
ン保護膜によって摺動耐久性が付与されるとともに耐環
境性が改善され、走行耐久性及び保存性に優れた磁気記
録媒体が得られる。

【００２２】この原料ガスとなるアミン系化合物として
は、気体状態で原料に用いる都合上、沸点が１５０℃以
下のものを用いるのが望ましい。そのようなアミン系化
合物としては、トリエチルアミン（沸点：８９．５
℃）、ジメチルアミン（沸点：７．２℃）、イソプロピ
ルアミン（沸点：８８℃）等が挙げられる。なお、これ
らのアミン系化合物の原料ガスに、カーボン保護膜の原
料ガスに通常用いられているトルエン等の炭化水素系の
ガスを適当量含有させても良い。

【００２３】以上が磁気記録媒体の製造方法の基本的な
工程であるが、この磁気記録媒体には、磁気記録媒体で
通常採用されているような付加的な構成をもたせるよう
にしても差し支えない。例えば必要に応じて、非磁性支
持体の金属磁性薄膜が形成された側とは反対側の面にバ
ックコート層を形成しても良い。また、非磁性支持体と
金属磁性薄膜の間に下塗層を形成したり、カーボン保護
膜上に潤滑剤等よりなる層を設けるようにしても構わな
い。この場合、バックコート層の材料や潤滑剤として
は、この種の磁気記録媒体で用いられているものがいず
れも使用可能である。

【００２４】また、磁気記録媒体の形態は、テープ状、
ディスク状等、いかなる形態であってもよいが、特にケ
ースに内蔵されるディスク状媒体と異なり、外に露出す
る機会の多いテープ状媒体とした場合には耐環境性が厳
しく要求され、このような形態をとることの効果が顕著
に発揮される。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００２６】実施例１まず、１０μｍ厚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）製支持体上に、蒸着法によって、Ｃｏ−Ｎｉ合金を
蒸着源とし、成膜雰囲気中に酸素ガスを導入しながら金
属磁性薄膜を形成した。蒸着条件を以下に示す。

【００２７】蒸着条件支持体：１０μｍ厚ＰＥＴフィルム金属磁性薄膜：膜厚２００ｎｍのＣｏ₈₀Ｎｉ₂₀単層膜
（部分酸化）入射角：４５〜９０° 導入ガス：酸素ガス蒸着時真空度：２×１０^-2Ｐａ次に、この金属磁性薄膜上に、イソプロピルアミンを原
料ガスとしてＣＶＤ法によってカーボン保護膜（ＤＬＣ
膜）を形成し、磁気テープを作製した。なお、カーボン
保護膜の形成に用いたＣＶＤ装置を図２に示す。

【００２８】このＣＶＤ装置は、頭部に設けられた真空
排気系１０によって内部が高真空状態となされた真空室
１１内に、図中の反時計回り方向に定速回転する送りロ
ール３と、図中の反時計回り方向に定速回転する巻取り
ロール４とが設けられ、これら送りロール３から巻取り
ロール４に、金属磁性薄膜が形成された非磁性支持体１
が順次走行するようになされている。

【００２９】これら送りロール３から巻取りロール４側
に上記非磁性支持体１が走行する中途部には、上記各ロ
ール３，４の径よりも大径となされた支持ロール（対向
電極）９が設けられている。この支持ロール９は、上記
非磁性支持体１を図中下方に引き出すように設けられ、
図中の時計回り方向に定速回転する構成とされる。尚、
上記送りロール３，巻取りロール４及び支持ロール９
は、それぞれ非磁性支持体１の幅と略同じ長さからなる
円筒状をなすものである。

【００３０】したがって、上記非磁性支持体１は、送り
ロール３から順次送り出され、さらに上記支持ロール９
の周面を通過し、巻取りロール４に巻き取られていくよ
うになされている。なお、上記送りロール３と上記支持
ロール９との間及び該支持ロール９と上記巻取りロール
４との間にはそれぞれ回転支持体２が配設され、上記送
りロール３から支持ロール９及び該支持ロール９から巻
取りロール４に亘って走行する非磁性支持体１に所定の
テンションをかけ、該非磁性支持体１が円滑に走行する
ようになされている。

【００３１】また、上記真空室１１内には、上記支持ロ
ール９の下方にパイレックスガラス，プラスチック等よ
りなる反応管５が設けられている。この反応管５は、一
方の端部８が真空室１１の底部を貫通しており、この端
部８から原料ガスが当該反応管内に導入されるようにな
っている。また、この反応管５内の中途部には金メッシ
ュ等よりなる加速電極６が取り付けられている。この加
速電極には、外部の直流電源７より＋５００Ｖ〜＋２０
００Ｖの電位が印加されるようになっており、この加速
電極６と支持ロール９との間にグロー放電が生じる。反
応管５内に導入された原料ガスは、この生じたグロー放
電によって分解し、非磁性支持体１上に被着されること
になる。

【００３２】本実施例で採用したＣＶＤ条件を以下に示
す。

【００３３】ＣＶＤ条件原料ガス：イソプロピルアミン（常温では液体であるの
で沸点以上に加熱することで気化した）反応圧力：１０Ｐａ導入電力：直流２．０ｋＶカーボン保護膜の膜厚：８ｎｍ実施例２カーボン保護膜を形成する際の原料ガスとしてトリエチ
ルアミンを用いること以外は実施例１と同様にして磁気
テープを作製した。

【００３４】実施例３カーボン保護膜を形成する際の原料ガスとしてジメチル
アミンを用いること以外は実施例１と同様にして磁気テ
ープを作製した。

【００３５】比較例１カーボン保護膜を形成する際の原料ガスとしてトルエン
用いること以外は実施例１と同様にして磁気テープを作
製した。

【００３６】以上のようにして作製された各種磁気テー
プについて耐環境性を調べた。

【００３７】耐環境性は、温度３０℃相対湿度７０％に
維持された恒温槽内に、０．５ｐｐｍの濃度となるよう
にＳＯ₂ガスを導入し、この雰囲気中に、磁気テープを
３日間放置したときの特性劣化（飽和磁化の変化量ΔＭ
ｓ）を調べることで評価した。なお、飽和磁化の変化量
ΔＭｓは次式によって求めた。

【００３８】 ΔＭｓ（％）＝（Ｍｓ´−Ｍｓ）×１００／ＭｓＭｓ：放置前の飽和磁化Ｍｓ´：放置後の飽和磁化 ΔＭｓ：飽和磁化の変化量各磁気テープの飽和磁化の変化量ΔＭｓを表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１に示すように、カーボン保護膜の原料
ガスとしてトルエンを使用した比較例１の磁気テープ
は、腐食性雰囲気中に放置することによって、飽和磁化
が−３８％も変化する。

【００４１】これに対して、カーボン保護膜の原料ガス
としてアミン系化合物を使用した実施例１〜実施例３の
磁気テープでは、腐食性雰囲気中に放置しても、ほとん
ど飽和磁化が変化せず、飽和磁化の変化量ΔＭｓは数％
以内に抑えられる。

【００４２】このことから、アミン系化合物を原料ガス
としてＣＶＤ法によってカーボン保護膜を形成すること
は、耐環境性に優れた磁気テープを得る上で有効である
ことがわかった。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明の製造方法では、非磁性支持体上に磁性層を形成した
後、アミン系化合物を原料ガスとしてＣＶＤ法によって
カーボン保護膜を形成するので、摺動耐久性、耐環境性
に優れた磁気記録媒体が製造できる。このようにして製
造された磁気記録媒体は、特に長期間保存される用途の
媒体、例えばデータストリーマーやビデオライブラリ等
として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】カーボン保護膜を形成するためのＣＶＤ装置を
示す模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非磁性支持体上に磁性層を形成した後、
アミン系化合物を原料ガスとしてＣＶＤ法によってカー
ボン保護膜を形成することを特徴とする磁気記録媒体の
製造方法。
【請求項２】アミン系化合物の沸点が、１５０℃以下
であることを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の
製造方法。
【請求項３】アミン系化合物が、トリエチルアミン、
ジメチルアミン、イソプロピルアミンのいずれかである
ことを特徴とする請求項１記載の磁気記録媒体の製造方
法。